Каковы значения токов I1, I2, I3 и I4 в электрической цепи, если напряжение U равно 15 В, а сопротивления R1, R2, R3 и R4 составляют 3 Ом, 4 Ом, 5 Ом и 6 Ом соответственно?

Физика 11 класс Законы электричества и электрические цепи токи I1 I2 I3 I4 электрическая цепь напряжение U сопротивления R1 R2 R3 R4 законы Ома расчет токов физика 11 класс Новый

Для начала, давайте определим, как связаны между собой токи и сопротивления в данной электрической цепи. Предположим, что у нас есть последовательное соединение резисторов. В этом случае общий ток в цепи будет одинаковым для всех резисторов. Однако, если резисторы соединены параллельно, токи будут делиться между ними.

Для решения задачи нам нужно уточнить, как именно соединены резисторы R1, R2, R3 и R4. В данном объяснении я рассмотрю оба варианта: последовательное и параллельное соединение.

1. Последовательное соединение:

• В этом случае общее сопротивление R обчисляется по формуле:
• R = R1 + R2 + R3 + R4
• Подставляем значения:

R = 3 Ом + 4 Ом + 5 Ом + 6 Ом = 18 Ом

• Теперь можем найти общий ток I в цепи по закону Ома:
• I = U / R
• Подставляем значения:

I = 15 В / 18 Ом = 0.833 А

Так как в последовательной цепи ток одинаков для всех резисторов, мы имеем:

• I1 = I2 = I3 = I4 = 0.833 А

2. Параллельное соединение:

• В этом случае общее сопротивление R обчисляется по формуле:
• 1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + 1/R4
• Подставляем значения:

1/R = 1/3 + 1/4 + 1/5 + 1/6

Чтобы сложить дроби, найдем общий знаменатель. Общий знаменатель для 3, 4, 5 и 6 равен 60:

• 1/R = 20/60 + 15/60 + 12/60 + 10/60 = 57/60

Теперь найдем общее сопротивление:

R = 60/57 Ом ≈ 1.05 Ом

• Теперь можем найти общий ток I в цепи:
• I = U / R
• Подставляем значения:

I = 15 В / (60/57) ≈ 14.25 А

Теперь найдем токи I1, I2, I3 и I4 для каждого резистора по закону Ома:

• I1 = U / R1 = 15 В / 3 Ом = 5 А
• I2 = U / R2 = 15 В / 4 Ом = 3.75 А
• I3 = U / R3 = 15 В / 5 Ом = 3 А
• I4 = U / R4 = 15 В / 6 Ом = 2.5 А

Итак, итоговые значения токов:

• При последовательном соединении: I1 = I2 = I3 = I4 = 0.833 А
• При параллельном соединении: I1 = 5 А, I2 = 3.75 А, I3 = 3 А, I4 = 2.5 А

Таким образом, значения токов зависят от способа соединения резисторов в цепи.